??? 今天學(xué)習(xí)了跳躍表，記錄一下下~??

一、跳躍表簡(jiǎn)介

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跳躍表是一種隨機(jī)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基于并聯(lián)的鏈表，其效率可以比擬平衡二叉樹，查找、刪除、插入等操作都可以在對(duì)數(shù)期望時(shí)間內(nèi)完成，對(duì)比平衡樹，跳躍表的實(shí)現(xiàn)要簡(jiǎn)單直觀很多。

以下是一個(gè)跳躍表的例圖(來(lái)自維基百科)：

從圖中可以看出跳躍表主要有以下幾個(gè)部分構(gòu)成：

1、? 表頭head：負(fù)責(zé)維護(hù)跳躍表的節(jié)點(diǎn)指針

2、? 節(jié)點(diǎn)node：實(shí)際保存元素值，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一層或多層

3、? 層level：保存著指向該層下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針

4、? 表尾tail：全部由null組成

跳躍表的遍歷總是從高層開始，然后隨著元素值范圍的縮小，慢慢降低到低層。
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用大白話來(lái)解釋一下跳躍表:

如上圖，

跳躍表在redis中主要是有序表的一種底層實(shí)現(xiàn)。對(duì)于普通鏈表的查找，即使有序，我們也不能使用二分法，需要從頭開始，一個(gè)一個(gè)找，時(shí)間復(fù)雜度為O(n)。而對(duì)于跳躍表，從名字可以看出跳躍表的優(yōu)勢(shì)就在于可以跳躍。如何做到呢？在于其特殊的層設(shè)計(jì)。比如我們查找46，普通鏈表只能從頭開始查找，比對(duì)-3,2,17...直到46，要比對(duì)7次。但是對(duì)于跳躍表，我們可以從最高層開始查找：

第一步：在L4層直接與55比對(duì)，發(fā)現(xiàn)大了，退回到第3層

第二步：在L3層與21比對(duì)，發(fā)現(xiàn)小了，繼續(xù)往前比對(duì)55，發(fā)現(xiàn)大了，退回到第二層

第三步：在L2層與37比對(duì)，發(fā)現(xiàn)小了，往前，與55比對(duì)，發(fā)現(xiàn)大了，退回到第一層

第四步：在第1層，與46比對(duì)，查找成功。

共比對(duì)了6次，比普通鏈表只節(jié)省了一次，似乎沒什么優(yōu)勢(shì)。但如果細(xì)想，當(dāng)鏈表比較長(zhǎng)的時(shí)候，在高層查找時(shí)，跳過(guò)的元素?cái)?shù)量將相當(dāng)可觀，提速的效果將非常明顯。比如如果元素在55之后，在L4層，我們直接就跳過(guò)了7個(gè)元素，這是非常大的進(jìn)步。

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??? 跳躍表(Skiplist)是一種隨機(jī)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它在查找、插入、刪除等操作的期望時(shí)間復(fù)雜度都能達(dá)到對(duì)數(shù)級(jí)，并且編碼相對(duì)簡(jiǎn)單許多，跳躍表目前是Redis中用于存儲(chǔ)有序集合的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，另外可以存儲(chǔ)有序集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是字典，Redis中還有一種底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)intset可以用來(lái)存儲(chǔ)有序整數(shù)集。

??? Redis作者通過(guò)對(duì)原有的跳躍表進(jìn)行修改，包括span的設(shè)計(jì)、score值可以重復(fù)、添加tail與backward指針等，從而實(shí)現(xiàn)了排序功能，從尾至頭反向遍歷的功能等。
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Redis内部数据结构-跳跃表的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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